In Zukunft lassen sich vielleicht vermisste oder verunglückte Personen über ihre genaue Handyposition finden. Stuttgarter Techniker arbeiten an einer Lösung, bei der Bruchteile von Nanosekunden wichtig sind.
Stuttgart - Die Frau meldete sich aus dem Kofferraum. Per Handy informierte sie die Polizei, ein betrunkener Taxifahrer habe sie dort eingesperrt. Die Beamten orteten rasch die Funkzelle. Doch die war kilometergroß. Wo suchen? Nach einigen Stunden Suche wurde nicht die Polizei fündig; vielmehr hatte die eingesperrte Frau schlicht durch Klopfen Passanten auf sich aufmerksam gemacht. Lowtech hatte Hightech geschlagen.
Als der Stuttgarter Nachrichtentechniker Paul Buné von dem kuriosen Fall hörte, muss es bei ihm Klick gemacht haben. Der Ingenieur beschäftigt sich im Unternehmen Alcatel-Lucent in Zuffenhausen mit Mobilfunk und dessen Infrastruktur. Es muss doch möglich sein, eine gesuchte oder vermisste Person über das Mobiltelefon anzupeilen und zu finden, dachte sich Buné. Er brachte die Überlegung in einen unternehmensinternen Ideenwettbewerb ein, arbeitete mit einem kleinen Team das Konzept unter dem Namen Rescue-Waves weiter aus – und gewann den Wettbewerb.
90 Prozent der Erwachsenen haben ein Handy dabei
Die Idee ist dabei ziemlich einfach: Rund 90 Prozent der erwachsenen Menschen hierzulande tragen ein Mobiltelefon mit sich herum. Wenn jemand sich beim Pilzesuchen verirrt oder beim Wandern verunglückt, ist die Wahrscheinlichkeit ziemlich groß, dass er oder sie auch ein eingeschaltetes Mobiltelefon in der Tasche stecken hat. Dieses Telefon lässt sich bei bekannter Nummer anpeilen, und zwar mit einer mobilen Basisstation, die eine Suchmannschaft im Rucksack mitträgt, in einem Auto installiert ist oder gar von einem Hubschrauber mitgeführt wird.
So ganz mobil ist der erste Versuchsaufbau allerdings noch nicht. Auf dem Firmengelände von Alcatel-Lucent in Zuffenhausen sind die vier Antennen der Basisstation fest auf dem Boden stationiert, die Regelungselektronik befindet sich im angrenzenden Laborcontainer. „Damit haben wir zunächst nur demonstrieren wollen, dass das Konzept aufgeht“, erklärt Projektleiter Neil McQueen.
Bruchteile von einer Nanosekunde
In einer Funkzelle brauchen die Signale für ihren Weg zwischen Basisstation und Handy bis zu einer halben Millisekunde. Je nach räumlicher Orientierung des Mobiltelefons zur Basisstation kommt ein Signal bei den einzelnen Antennen zu unterschiedlichen Zeiten an. „Diese Laufzeitunterschiede liegen bei einem Bruchteil einer Nanosekunde“, erklärt McQueen. Damit können die Techniker das Handy orten. Das akustische Analogon wäre beim Menschen das Stereohören mit zwei Ohren und das grobe Anpeilen der Geräuschquelle. „Die Genauigkeit von Rescue-Waves liegt derzeit bei einem Winkel von zwei bis drei Grad und Abständen von etwa 500 Metern“, sagt Kollege Martin Dillenburger. Mit jeder weiteren Messung verbessere sich die Genauigkeit des Anpeilens.
Die Forscher unterscheiden zwei Szenarien: Erstens, es ist kein Netz vorhanden, etwa in dünn besiedelten Gebieten, in Funklöchern, im Gebirge oder nach einem Netzausfall. Dieser Fall ist einfach, denn die Suchmannschaft bringt ja die Basisstation mit. Das Handy des Gesuchten bucht sich ein und kann angepeilt werden. „Im Prinzip kann man so schon in sehr kurzer Zeit ein kilometergroßes Gebiet absuchen“, sagt Buné.
Basisstation sendet stille SMS
Der zweite Fall ist kniffliger: In Gebieten mit Netzabdeckung darf die fremde Basisstation den laufenden Betrieb nicht stören. Außerdem gilt es, aus dem Datengeschwirr Dutzender bis Hunderter Endgeräte genau das gesuchte herauszufinden. Die Basisstation sendet eine sogenannte stille SMS an die gesuchte Nummer und kann so den Teilnehmer orten. Das Verfahren mit der stillen SMS ist nicht neu: Behörden nutzen dies schon lange, können Mobiltelefone auf diese Weise allerdings nur auf die Funkzelle genau orten. Auf dem Lande sind dies Gebiete mit Durchmessern von bis zu 20 Kilometern, in der Stadt einige Hundert Meter. Mit Rescue-Waves ginge dies nun deutlich genauer.
In der Testphase in Deutschland arbeitet das System auf Frequenzen, die den normalen Mobilfunkbetrieb nicht stören. Im Einsatzfall simuliert Rescue-Waves Mobilfunkstationen nach dem Standard GSM aller vier deutschen Netzbetreiber.
Keine Verbrecherjagd
Die Forscher betonen, dass es in ihren Konzepten nicht um Strafverfolgung, Überwachungsstaat und Verbrecherjagd gehe, sondern um Suche und Rettung – im weiten Land, im Gebirge, aber auch in der Stadt. Die Suchergebnisse mit Wärmebildkamera vom Hubschrauber aus seien mit einer Erfolgsquote von zehn Prozent moderat, berichtet Dillenburger. Solch ein Gerät kostet einige Hunderttausend Euro. An diesen Kosten und Erfolgsquoten müsse sich Rescue-Waves messen lassen. Doch auch ganz andere Anwendungen hat Dillenburger im Sinn: Denkbar wäre es etwa, verwirrte und verirrte ältere Menschen in der Stadt über ihr Handy aufzufinden – wenn sie es denn bei sich tragen.
Der erste Versuchsaufbau wirkt noch recht klobig. Insgesamt lasse sich das Equipment auf Aktenkofferniveau bringen, hofft Dillenburger. Eine Leistungsaufnahme von 200 Watt sollte ausreichen, um die mobile Station zu betreiben. In einer weltweiten Marktabschätzung haben die Alcatel-Lucent-Ingenieure vorerst ein Potenzial von tausend Geräten für Hubschrauber und 100 000 Geräten für Polizeiautos ausgemacht. Aktuell warten die Forscher darauf, dass Kooperationspartner einsteigen, um das System weiterzuentwickeln.
Der Mensch, sein Handy und sein Aufenthaltsort
Handy
Über 61 Millionen Deutsche besitzen mindestens ein Handy. Da die Geräte meist in der Hosen- oder Handtasche stecken, kann vom Ort des Handys auf den Aufenthalt des Nutzers geschlossen werden.
Ortungsdienste
Mobilfunkbetreiber und Handyhersteller bieten Ortungsdienste an. Damit lässt sich das eigene verlorene oder geklaute Gerät wiederfinden – zumindest theoretisch. Das Handy muss natürlich eingeschaltet sein. Das Manipulieren und heimliche Verfolgen fremder Handys ist hingegen strafbar.
Ortung per Mobilfunk
Jedes Handy oder Smartphone lässt sich vom Provider auf das Sendegebiet einer Basisstation genau lokalisieren. In Städten sind dies etwa hundert Meter, auf dem Land bis über zehn Kilometer. Die Polizei kann so ein Suchgebiet eingrenzen.
Satellitennavigation
GPS-Satellitennavigation ist in modernen Smartphones Standard. Der Nutzer kann damit ortsbezogene Dienste im Internet aufrufen – etwa den Standort seinen Freunden auf einer Karte mitteilen. Ansonsten können Außenstehende in der Regel nicht auf diese GPS-Positionsdaten zugreifen.
Anpeilen
Mit einer speziellen Hard- und Software wie beim Forschungsprojekt Rescue-Waves kann von einer mobilen Basisstation auf Distanz und Richtung zu einem Handy mit bekannter Rufnummer geschlossen werden. Die mobile Basisstation muss dafür per Auto oder Hubschrauber in Funkreichweite zum gesuchten Handy gebracht werden.
Geheimdienste
Agenten lieben den Lauschangriff. Sie fahren mit einer mobilen Basisstation vor, in die sich das Zielhandy einbucht. Die Station zwingt das Handy auf einen unverschlüsselten Übertragungskanal (Mobilfunkgespräche sind standardmäßig verschlüsselt). Der Agent hört mit. Ist die Handynummer nicht bekannt, können Geheimdienstler durch Datenabgleich Ruf- und Gerätenummer herausbekommen. Kriminelle müssen also SIM-Karten und Handygeräte austauschen oder rotieren, um der Verfolgung zu entgehen.